CN107420121A - 一种临时钢架锁脚施工方法 - Google Patents

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李占先
周建芳
党双宝
丛义营
梁万波
李庭荟
周华阳
杨伟辉
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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D19/00—Provisional protective covers for working space
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
    • E21D11/04—Lining with building materials
    • E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D20/00—Setting anchoring-bolts

Abstract

本发明公开了一种临时钢架锁脚施工方法，在进行套拱加固时，采用导管注浆预加固措施，加强了隧道加固施工过程中的安全保障，施工材料、工艺与施工条件紧密结合，可操作性强。

Description

一种临时钢架锁脚施工方法
技术领域
本发明涉及隧道加固改造技术领域，特别是涉及一种临时钢架锁脚施工方法。
背景技术
隧道是修建在地下或水下或者在山体中，铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道。
隧道地质构造通常较复杂，穿越多处断层和褶皱，如果围岩为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等，会受构造影响稳定性差。运营时间较长的隧道，会产生衬砌劣化、衬砌背后空洞、衬砌开裂、衬砌渗漏水、路面病害等问题。因此，使用年限20年左右的公路或铁路隧道大多需要维修加固，以恢复隧道结构安全性、耐久性及使用功能，满足正常运营要求，同时确保隧道装饰美观。
混凝土套拱施工前，对既有衬砌背后空洞进行填充、衬砌背后虚渣进行注浆、衬砌劣化和开裂错台严重段落进行局部置换、衬砌裂缝和渗漏水病害进行处治的基础上，需要沿原衬砌表面增设防水板和钢筋(钢拱架)，然后浇筑混凝土套拱。特别是要原隧道仰拱进行开挖，降低原隧道路面高度时，如何在有安全保障的前提下进行结构加固，保证施工的安全性，是本发明需要解决的技术问题。
发明内容
本发明就是针对上述存在的缺陷而提供一种临时钢架锁脚施工方法。在进行套拱加固时，采用导管注浆预加固措施，加强了隧道加固施工过程中的安全保障，施工材料、工艺与施工条件紧密结合，可操作性强。
本发明的一种临时钢架锁脚施工方法技术方案为，在既有明洞衬砌内壁设置临时钢拱架，锁脚锚管布置于临时钢拱架底部，锁脚时将临时钢拱架与衬砌拱脚共同进行锁脚，先施工锁脚锚管，然后施工注浆导管，注浆导管插入锁脚锚管内，注浆导管纵向间距与临时钢拱架相对应。
所述的一种临时钢架锁脚施工方法，包括以下步骤：
(1)在既有明洞衬砌内壁设置临时钢拱架；
(2)锁脚锚管施工前先标识出需钻孔的位置，孔角为30°进行钻孔，钻孔的位置位于既有明洞衬砌及钢拱架拱脚处；
(3)锁脚锚管制作及安装；
(4)焊接：锁脚锚管与临时钢拱架采用搭接焊；
(5)注浆导管插入锁脚锚管内，注浆导管安装位置居中，使水泥浆均匀包裹杆体四周，在锁脚锚管端头处设置止浆塞，既可固定锚管位置，也可防止大量浆液外溢，注浆导管上设置止浆阀。
步骤(1)中，临时钢拱架沿隧道纵向间距为50cm～100cm。
步骤(2)中，钻孔深度大于锚管锚固长度的95％，但超长值不大10cm。
步骤(3)中，锁脚锚管采用Φ108壁厚6mm热轧无缝钢管，安装时用凿岩机直接将锁脚锚管打入孔中。
步骤(4)中，锁脚锚管与临时钢拱架采用Φ22L型卡筋焊接固定，要求卡筋与锚管搭接10d单面满焊，d＝22cm，且与临时钢拱架双面满焊。
步骤(5)中，注浆材料采用水泥浆，水灰比1:1，注浆导管孔口压力初压0.5Mpa，终压1.5Mpa。
注浆孔一次钻到设计全深，使用止浆塞由孔底分段向外注浆；在设计终压条件下，注浆孔停止吸浆，稳压5min结束注浆。
本发明的有益效果为：本发明加强了隧道加固施工过程中的安全保障，施工材料、工艺与施工条件紧密结合，可操作性强。尤其针对隧道中衬砌厚度过薄的段落、衬砌碳化、大塌方段及严重变形开裂错台段等重点段落，采用导管注浆预加固的形式对衬砌结构进行处治，在隧道进行仰拱开挖，水沟处理时，可充分保障施工安全。
附图说明：
图1所示为临时钢架锁脚施工图；
其中，1-既有隧道衬砌，2-临时钢拱架，3-锁脚锚管。
具体实施方式：
为了更好地理解本发明，下面用具体实例来详细说明本发明的技术方案，但是本发明并不局限于此。
实施例1
临时钢架锁脚施工方法
(1)注浆导管设置于临时钢拱架2落底位置，注浆导管纵向间距应与临时钢拱架2相对应，纵向间距分为50cm～100cm，锁脚时将临时钢拱架2与既有隧道衬砌1拱脚共同进行锁脚。
(2)注浆导管壁厚6mm，长度3.5m，注浆孔径20mm，注浆材料采用水泥浆，水灰比1:1，注浆孔口压力初压0.5Mpa，终压1.5Mpa；
(3)锁脚锚管3布置于临时钢拱架2底部，锁脚锚管3垂直角度30°～45°。
临时钢架锁脚施工如说明书附图图1所示。
2、主要施工要点
(1)钻孔：锁脚锚管3施工前先标识出需钻孔的位置，孔角为 30°～45°进行钻孔，位置位于既有隧道衬砌1及临时钢拱架2拱脚处，钻孔深度大于锁脚锚管3锚固长度的95％，但超长值不大10cm。
(2)锁脚锚管3制作及安装：采用Φ108壁厚6mm热轧无缝钢管，安装时用凿岩机直接将钢管打入孔中。
(3)焊接：锁脚锚管3与拱架采用搭接焊，Φ22L型卡筋焊接固定，要求卡筋与钢管搭接10d(d＝22cm)单面满焊，且与钢架双面满焊。焊接须饱满，严禁采用点焊，焊碴要及时清除。
(4)注浆导管安装位置居中，使水泥浆均匀包裹杆体四周，在孔口可用止浆塞封固，既可固定锚管位置，也可防止大量浆液外溢。
(5)注浆孔一次钻到设计全深，使用止浆塞由孔底分段向外注浆。
(6)在设计终压条件下，注浆孔停止吸浆，稳压5min结束注浆。
3、施工质量控制措施
表1临时钢拱架锁脚施工质量控制表

Claims (8)

1.一种临时钢架锁脚施工方法，其特征在于，在既有明洞衬砌内壁设置临时钢拱架，锁脚锚管布置于临时钢拱架底部，锁脚时将临时钢拱架与衬砌拱脚共同进行锁脚，先施工锁脚锚管，然后施工注浆导管，注浆导管插入锁脚锚管内，注浆导管纵向间距与临时钢拱架相对应。
2.根据权利要求1所述的一种临时钢架锁脚施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在既有明洞衬砌内壁设置临时钢拱架；
(2)锁脚锚管施工前先标识出需钻孔的位置，孔角为30°进行钻孔，钻孔的位置位于既有明洞衬砌及钢拱架拱脚处；
(3)锁脚锚管制作及安装；
(4)焊接：锁脚锚管与临时钢拱架采用搭接焊；
(5)注浆导管插入锁脚锚管内，注浆导管安装位置居中，使水泥浆均匀包裹杆体四周，在锁脚锚管端头处设置止浆塞，既可固定锚管位置，也可防止大量浆液外溢，注浆导管上设置止浆阀。
3.根据权利要求2所述的一种临时钢架锁脚施工方法，其特征在于，步骤(1)中，临时钢拱架沿隧道纵向间距为50cm至100cm。
4.根据权利要求2所述的一种临时钢架锁脚施工方法，其特征在于，步骤(2)中，钻孔深度大于锚管锚固长度的95％，但超长值不大10cm。
5.根据权利要求2所述的一种临时钢架锁脚施工方法，其特征在于，步骤(3)中，锁脚锚管采用Φ108壁厚6mm热轧无缝钢管，安装时用凿岩机直接将锁脚锚管打入孔中。
6.根据权利要求5所述的一种临时钢架锁脚施工方法，其特征在于，步骤(4)中，锁脚锚管与临时钢拱架采用Φ22L型卡筋焊接固定，卡筋与锚管搭接10d单面满焊，d＝22cm，且与临时钢拱架双面满焊。
7.根据权利要求2所述的一种临时钢架锁脚施工方法，其特征在于，步骤(5)中，注浆材料采用水泥浆，水灰比1:1，注浆导管孔口压力初压0.5Mpa，终压1.5Mpa。
8.根据权利要求7所述的一种临时钢架锁脚施工方法，其特征在于，注浆孔一次钻到设计全深，使用止浆塞由孔底分段向外注浆；在设计终压条件下，注浆孔停止吸浆，稳压5min结束注浆。
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